JP7121153B2 - Aqueous ink composition for writing instrument and writing instrument using the same - Google Patents

Aqueous ink composition for writing instrument and writing instrument using the same Download PDF

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JP7121153B2 JP2021029478A JP2021029478A JP7121153B2 JP 7121153 B2 JP7121153 B2 JP 7121153B2 JP 2021029478 A JP2021029478 A JP 2021029478A JP 2021029478 A JP2021029478 A JP 2021029478A JP 7121153 B2 JP7121153 B2 JP 7121153B2
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Description

本発明は、筆記具用水性インキ組成物に関するものである。さらに詳しくは、インキの保存安定性、筆跡の発色性に優れる筆記具用水性インキ組成物に関するものである。また、本発明は、その組成物を用いた筆記具にも関するものである。 The present invention relates to a water-based ink composition for writing instruments. More specifically, the present invention relates to a water-based ink composition for writing instruments which is excellent in ink storage stability and handwriting color development. The present invention also relates to writing instruments using the composition.

従来から、隠蔽性を有する筆跡を得る為に、酸化チタンなどの白色顔料を用いた筆記具用水性インキ組成物が知られている。更に、そのような隠蔽性の高いインキ組成物に補色顔料などを併用することで、下地を隠蔽しながらパステル調や有彩色の筆跡が得られることが知られる様になり、そのような組成物が盛んに検討されている。 BACKGROUND ART Conventionally, water-based ink compositions for writing instruments using white pigments such as titanium oxide have been known in order to obtain handwriting having concealability. Furthermore, it has become known that pastel or chromatic handwriting can be obtained while concealing the base by using a complementary color pigment or the like in combination with such an ink composition having high hiding properties. are being actively considered.

しかしながら、酸化チタンなどの比重の重い顔料を使用した際には、時間の経過に伴って顔料が沈降して所謂ハードケーキとなってしまうと、再分散が困難になってしまうことがあった。そこで、組成物に用いる各種材料の改質や、分散剤の併用などによる、顔料の沈降防止が試みられている。しかしながら、従来報告されている技術では、沈降速度を遅くすることはできるものの、長期間の経時では、ハードケーキとなることは避けられず、それらの対策は十分な結果に結びついていないのが実情である。更に、所謂ゲル化剤や増粘剤などを用いて、インキ粘度を高くしたり、構造粘性を発現させるなどの対策も検討されている。しかしながら、これらの対策手段を講じたインキ組成物を繊維芯やポーラス体などのペン先を用いた筆記具に用いると、インキ吐出量が少なくなることがあった。さらに、筆記具に用いた際に、ペン先で顔料の沈降が起こり、筆記する際に筆記線が見えなかったり、かすれが生じることがあった。以上の通り、比重の重い顔料を含むインキ組成物の経時保存安定性ついて、これまでの技術は改良の余地があり、さらなる改良方法の検討がされている。 However, when a pigment having a high specific gravity such as titanium oxide is used, the pigment settles over time to form a so-called hard cake, which may make redispersion difficult. Therefore, attempts have been made to prevent the pigment from sedimentation by modifying various materials used in the composition or by using a dispersant in combination. However, although conventionally reported techniques can slow down the sedimentation velocity, hard cakes cannot be avoided over a long period of time, and the actual situation is that these measures have not led to sufficient results. is. Furthermore, measures such as increasing the viscosity of the ink by using a so-called gelling agent or a thickening agent, or developing a structural viscosity are being studied. However, when an ink composition in which these countermeasures are taken is used in a writing instrument using a pen tip such as a fiber core or a porous body, the amount of ink ejected may be reduced. Furthermore, when used in a writing instrument, the pigment settles at the tip of the pen, and the writing line may not be visible or the writing may be blurred. As described above, there is room for improvement in the conventional techniques with regard to the storage stability over time of ink compositions containing pigments with high specific gravity, and methods for further improvement are being investigated.

特開2003-138192号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-138192 特開平11-217532号公報JP-A-11-217532 特開2004-149681号公報JP-A-2004-149681

本発明は、顔料などの各種成分が経時により沈降してハードケーキを作ることなく、簡単に再分散する分散状態を作ることが可能であり、繊維芯やポーラス体などのペン先を用いた筆記具に用いた際にもペン先で顔料が沈降することなく、筆跡の発色性に優れた筆記用インキ組成物およびそれを用いた筆記具を提供することを目的とするものである。 The present invention makes it possible to create a dispersed state in which various components such as pigments do not settle over time and form a hard cake, and can be easily redispersed. To provide a writing ink composition which does not cause the pigment to sediment on the tip of a pen even when used for writing and which is excellent in the coloring of handwriting, and to provide a writing utensil using the same.

本発明は、筆記具用水性インキ組成物(以下、場合により、「水性インキ組成物」または「インキ組成物」、「組成物」と表すことがある。)に、湿式シリカ、含水カオリンなどを含有することなどにより前記課題が解決された。
すなわち、本発明は、
「1.顔料粒子と、湿式シリカと、含水カオリンと、凝集コントロール剤と、水とを含むことを特徴とする、筆記用具用水性インキ組成物であって、前記凝集コントロール剤がセルロース誘導体であり、前記インキ組成物のインキ粘度が、20℃、回転数100rpm(剪断速度380sec-1)の条件下で1~20mPa・sである、組成物。
2.前記顔料粒子が酸化チタンを含む、第1項に記載の組成物。
3.さらに凝集分散剤を含む第1項または第2項に記載の組成物。
4.前記含水カオリンが、その平均粒子径が0.1μm~5.0μmである、第1項~第3項のいずれか1項に記載の組成物。
5.第1項~第4項のいずれか1項に記載の組成物を収容してなることを特徴とする、筆記具。」に関する。
In the present invention, an aqueous ink composition for writing instruments (hereinafter sometimes referred to as "aqueous ink composition", "ink composition", or "composition") contains wet silica, hydrous kaolin, or the like. The above problems have been solved by, for example,
That is, the present invention
"1. An aqueous ink composition for writing instruments comprising pigment particles, wet silica, hydrous kaolin, an aggregation control agent, and water, wherein the aggregation control agent is a cellulose derivative. , the ink composition having an ink viscosity of 1 to 20 mPa·s at 20° C. and a rotation speed of 100 rpm (shear rate of 380 sec −1 ).
2. 3. The composition of paragraph 1, wherein the pigment particles comprise titanium oxide.
3. 3. The composition of paragraphs 1 or 2, further comprising a flocculating dispersant.
4. 4. The composition according to any one of items 1 to 3, wherein the hydrous kaolin has an average particle size of 0.1 μm to 5.0 μm.
5. A writing instrument containing the composition according to any one of items 1 to 4. "About.

本発明によれば、筆記具用水性インキ組成物に湿式シリカを配合したことにより、従来の筆記具と比較して、インキ組成物の再分散性、経時安定性を維持しながら、ペン先での顔料の沈降を抑制でき、筆記性に優れ、また、筆跡の発色性に優れた筆記具用水性インキ組成物が得られるなど優れた効果を奏する。 According to the present invention, by blending wet silica into the water-based ink composition for writing instruments, it is possible to maintain the redispersibility of the ink composition and the stability over time compared to conventional writing instruments, while maintaining the pigment at the pen tip. It is possible to suppress the sedimentation of the ink, and to obtain a water-based ink composition for writing instruments which is excellent in writability and excellent color development of handwriting.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、本明細書において、配合を示す「部」、「%」、「比」などは特に断らない限り質量基準である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In the present specification, "parts", "%", "ratios" and the like that indicate compounding are based on mass unless otherwise specified.

本発明による筆記具用水性インキ組成物は、顔料粒子と、湿式シリカと、含水カオリンと、凝集コントロール剤としてセルロース誘導体と、水とを含んでなり、インキ組成物の粘度が、20℃、回転数100rpm(剪断速度380sec-1)の条件下で1~20mPa・sである。以下、本発明による水性インキ組成物を構成する各成分について説明する。 A water-based ink composition for writing instruments according to the present invention comprises pigment particles, wet silica, hydrous kaolin, a cellulose derivative as an aggregation control agent, and water. It is 1 to 20 mPa·s under the condition of 100 rpm (shear rate 380 sec −1 ). Each component constituting the water-based ink composition according to the present invention will be described below.

(顔料粒子)
本発明において、顔料粒子は従来知られている任意のものから選択することができる。顔料としては、金属酸化物または金属塩などの無機顔料、ならびに有機色素顔料またはレーキ顔料などの有機顔料が挙げられる。本発明においては、無機顔料粒子が好ましく、特に金属酸化物粒子が好ましい。特に酸化チタンは白色であるため、後述する補色顔料などと組み合わせることで、多様な色彩を実現できるので好ましい。さらに、酸化チタンにおいて、その表面をアルミナ処理したものを用いると、分散安定性が向上するため、特に好ましい。また、顔料として、光沢のある光輝性顔料、例えばアルミニウム顔料などを用いることもできる。
(pigment particles)
In the present invention, pigment particles can be selected from any conventionally known ones. Pigments include inorganic pigments such as metal oxides or metal salts, as well as organic pigments such as organic dye pigments or lake pigments. In the present invention, inorganic pigment particles are preferred, and metal oxide particles are particularly preferred. In particular, since titanium oxide is white, it is preferable because various colors can be realized by combining with a complementary color pigment or the like described later. Furthermore, it is particularly preferable to use titanium oxide whose surface has been treated with alumina, since this improves the dispersion stability. As the pigment, a lustrous bright pigment such as an aluminum pigment can also be used.

顔料粒子の平均粒子径は、0.01μm~30μmであることが好ましく、0.05μm~20μmであることがより好ましく、0.1μm~10μmであることがさらに好ましい。顔料粒子の平均粒子径が上記数値範囲内であれば、湿式シリカと組み合わせた際に、繊維芯やポーラス体などのペン先で顔料粒子の沈降を抑制することができるため、良好な筆跡発色性が得られる。なお、顔料粒子の平均粒子径は、一例としては、レーザー回折式粒度分布測定機(商品名「MicrotracHRA9320-X100」、日機装株式会社)を用いてレーザー回折法で測定される粒度分布の体積累積50%時の粒子径(D50)により測定することができる。本明細書では、「平均粒子径」とは、特に断りのない限り、体積基準の平均粒径のことを指すものとする。 The average particle size of the pigment particles is preferably 0.01 μm to 30 μm, more preferably 0.05 μm to 20 μm, even more preferably 0.1 μm to 10 μm. If the average particle diameter of the pigment particles is within the above numerical range, it is possible to suppress the sedimentation of the pigment particles at the pen tip such as the fiber core or porous body when combined with wet silica, resulting in good handwriting color development. is obtained. The average particle size of the pigment particles is, for example, a volume cumulative 50 particle size distribution measured by a laser diffraction method using a laser diffraction particle size distribution analyzer (trade name “Microtrac HRA9320-X100”, Nikkiso Co., Ltd.). % hour particle diameter (D50). As used herein, the term "average particle size" refers to the volume-based average particle size unless otherwise specified.

水性インキ組成物における顔料粒子の含有量は、水性インキ組成物の総質量を基準として、1~50質量%であることが好ましく、10~40質量%であることがより好ましい。顔料粒子の含有量が上記数値範囲内であれば、インキ吐出性の低下を防止することができるとともに、水性インキ組成物、およびそれを用いて形成させた筆跡の隠蔽性を維持することができる。 The content of the pigment particles in the aqueous ink composition is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 10 to 40% by mass, based on the total mass of the aqueous ink composition. If the content of the pigment particles is within the above numerical range, it is possible to prevent deterioration of the ink jettability and maintain the concealability of the water-based ink composition and the handwriting formed using the same. .

(湿式シリカ)
本発明による水性インキ組成物は、湿式シリカを含んでいる。本発明でいう湿式シリカとは湿式法で合成した非晶質のシリカであり、数~数十nmの比較的大きい一次粒子が凝集した、分散では一次粒子とすることが困難な、数~数十μmの二次粒子である。本発明において湿式シリカは、乾式シリカと比較して、比表面積が高く、表面にシラノール基を多く有していることから、顔料粒子との相互作用により、ゆるい橋かけネットワークを形成する。そして、後述する凝集コントロール剤や凝集分散剤などとゆるい嵩高い凝集体を作ることができるため、インキ組成物中に湿式シリカを含有していることにより、顔料粒子の分散安定性が向上し、さらに、凝集体の再分散性を向上させることができる。一方、乾式シリカを用いた際には、分散安定性を保つことはできるが、少量の添加で構造粘性を生じ、インキ粘度が高くなるため好ましくない。
(wet silica)
The aqueous ink composition according to the invention contains wet silica. The wet silica referred to in the present invention is amorphous silica synthesized by a wet method. They are secondary particles of 10 µm. In the present invention, wet silica has a higher specific surface area than dry silica and has many silanol groups on the surface, so that it interacts with pigment particles to form a loose crosslinked network. In addition, since loose and bulky aggregates can be formed with an aggregation control agent, an aggregation dispersant, etc., which will be described later, the inclusion of wet silica in the ink composition improves the dispersion stability of the pigment particles, Furthermore, the redispersibility of aggregates can be improved. On the other hand, when dry silica is used, the dispersion stability can be maintained, but the addition of a small amount causes structural viscosity and increases the viscosity of the ink, which is not preferable.

さらに、湿式シリカは、筆記面として紙を用いた場合、湿式シリカが目止めの効果を強く発揮し、顔料粒子が紙の繊維間に入り込むことを防ぐことができ、後述する含水カオリンと併用により、筆跡の発色性を高める効果が得られる。 Furthermore, when using paper as a writing surface, wet silica exhibits a strong sealing effect, and can prevent pigment particles from entering between the fibers of the paper. , the effect of enhancing the coloring of handwriting is obtained.

湿式シリカの平均粒子径は、0.1μm~10μmであることが好ましい。湿式シリカの平均粒子径が上記数値範囲内であれば、インキ組成物中で安定した分散が可能となり、高い顔料の沈降抑制効果が得られる。また、さらに高い発色性えるという観点からは、0.5μm~7μmであることがより好ましく、1μm~5μmであることがさらに好ましい。湿式シリカの平均粒子径は、一例としては、レーザー回折式粒度分布測定機(商品名「MicrotracHRA9320-X100」、日機装株式会社)を用いてレーザー回折法で測定される粒度分布の体積累積50%時の粒子径(D50)により測定することができる。 The average particle size of wet silica is preferably 0.1 μm to 10 μm. If the average particle size of the wet silica is within the above numerical range, it can be stably dispersed in the ink composition, and a high effect of suppressing pigment sedimentation can be obtained. Further, from the viewpoint of obtaining higher color development properties, the thickness is more preferably 0.5 μm to 7 μm, further preferably 1 μm to 5 μm. The average particle size of the wet silica is, for example, measured by a laser diffraction method using a laser diffraction particle size distribution analyzer (trade name “Microtrac HRA9320-X100”, Nikkiso Co., Ltd.) when the volume of the particle size distribution is 50% cumulative. can be measured by the particle size (D50) of

本発明に用いることができる湿式シリカとしては、具体的には、NIPSILシリーズ(東ソー社製)、Mizukasilシリーズ(水沢化学工業社製)、Carplexシリーズ(DSL.ジャパン社製)、Tokusilシリーズ(オリエンタルシリカコーポレーション社製)、Ultrasilシリーズ(エボニックデグサジャパン社製)、Zeosilシリーズ(ローディア社製)Hisilシリーズ(ピーピージー社製)などが挙げられる。 Specifically, the wet silica that can be used in the present invention includes NIPSIL series (manufactured by Tosoh Corporation), Mizukasil series (manufactured by Mizusawa Chemical Industry Co., Ltd.), Carplex series (manufactured by DSL. Japan), Tokusil series (Oriental silica Corporation), Ultrasil series (manufactured by Evonik Degussa Japan), Zeosil series (manufactured by Rhodia), and Hisil series (manufactured by PPG).

水性インキ組成物における湿式シリカの含有量は、水性インキ組成物の総質量を基準として、0.1質量%~5質量%であることが好ましく、1質量%~3質量%であることがより好ましい。湿式シリカの含有量が上記数値範囲内であれば、繊維芯やポーラス体などのペン先を用いた筆記具に用いた際にもペン先で顔料が沈降することを防止することができる。さらに、水性インキ組成物、およびそれを用いて形成させた筆跡の隠蔽性を維持することができる。 The content of wet silica in the aqueous ink composition is preferably 0.1% by mass to 5% by mass, more preferably 1% by mass to 3% by mass, based on the total mass of the aqueous ink composition. preferable. If the wet silica content is within the above numerical range, it is possible to prevent the pigment from settling on the pen tip even when used in a writing instrument using a pen tip such as a fiber core or a porous body. Furthermore, the concealability of the water-based ink composition and the handwriting formed using it can be maintained.

(凝集コントロール剤)
本発明による水性インキ組成物は、凝集コントロール剤を含んでなる。凝集コントロール剤は、前記した湿式シリカにより形成された、相対的に密度の低い凝集体に対して結合し、さらに、後述する含水カオリンや体質材などを水性インキ組成物中に分散し、嵩高い凝集体を作ることができるものである。この凝集コントロール剤により、水性インキ組成物のハードケーキ化を防止し、嵩高い凝集体を作るため、再分散性を向上させることができる。凝集コントロール剤としては、例えば、セルロース誘導体を用いることができ、2種以上のセルロース誘導体を併用することもできる。
(Agglutination control agent)
The water-based ink composition according to the present invention comprises a flocculation control agent. The aggregation control agent binds to relatively low-density aggregates formed by the wet silica described above, and further disperses hydrous kaolin, an extender, etc., which will be described later, in the water-based ink composition to increase bulkiness. It is capable of forming aggregates. This aggregation control agent prevents the water-based ink composition from becoming a hard cake and forms bulky aggregates, thereby improving redispersibility. As the aggregation control agent, for example, a cellulose derivative can be used, and two or more kinds of cellulose derivatives can be used in combination.

セルロース誘導体としては、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルエチルセルロースおよびそれらの塩などが挙げられる。これらのうちカルボキシメチルセルロースは、顔料粒子のハードケーキ化ならびに再分散性の低下を防止することができるので好ましい。これは、カルボキシメチルセルロースに含まれるカルボキシル基が、相対的に密度の低い凝集体に吸着しやすく、組成物中で均一に存在し、顔料粒子同士の凝集を阻害することができるとともに、前記の通り、体質材やポリオレフィン樹脂粒子など分散することができ、凝集体を嵩高いものとすることができるためであると考えられる。また、カルボキシメチルセルロースは、他のセルロース誘導体と比較して熱的安定性が高く、組成物が加熱された際にも物性が変化することがないため好ましい。 Cellulose derivatives include carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, hydroxypropylethylcellulose and salts thereof. Among these, carboxymethyl cellulose is preferable because it can prevent hard cake formation of pigment particles and deterioration of redispersibility. This is because the carboxyl groups contained in carboxymethylcellulose easily adsorb to aggregates with relatively low densities, are uniformly present in the composition, and can inhibit aggregation between pigment particles, as described above. It is believed that this is because the filler, polyolefin resin particles, etc. can be dispersed, and the aggregate can be made bulky. Moreover, carboxymethyl cellulose is preferable because it has higher thermal stability than other cellulose derivatives, and its physical properties do not change even when the composition is heated.

水性インキ組成物における凝集コントロール剤の含有量は、水性インキ組成物の総質量を基準として、0.05~1.0質量%であることが好ましく、0.1~0.5質量%であることがより好ましい。 The content of the aggregation control agent in the water-based ink composition is preferably 0.05 to 1.0% by mass, more preferably 0.1 to 0.5% by mass, based on the total mass of the water-based ink composition. is more preferable.

(含水カオリン)
本発明による水性インキ組成物は、含水カオリンを含んでなる。本発明でいう含水カオリンとは、天然粘土鉱物であるカオリンクレーを精製し得られる、結晶水を含んだケイ酸アルミニウムを主成分とする扁平または板状の天然粘土鉱物である。本発明において、含水カオリンは、前記の通り、扁平または板状の粒子形状を有することから、インキ組成物中に含水カオリンを含有していることにより、筆記面として紙を用いた場合、含水カオリンが目止めの効果を強く発揮し、顔料粒子が紙の繊維間に入り込むことを防ぐことができ、より一層、筆跡の発色性を高める効果が得られる。
(hydrous kaolin)
The aqueous ink composition according to the present invention comprises hydrous kaolin. The hydrous kaolin referred to in the present invention is a flat or plate-like natural clay mineral mainly composed of aluminum silicate containing water of crystallization, which is obtained by refining kaolin clay, which is a natural clay mineral. In the present invention, as described above, the hydrous kaolin has a flat or plate-like particle shape. exhibits a strong filling effect, can prevent the pigment particles from entering between the fibers of the paper, and has the effect of further enhancing the color development of the handwriting.

また、含水カオリンは、インキ組成物中で顔料粒子と湿式シリカと凝集コントロール剤で形成した、相対的に密度の低い凝集体中に均一に分散されるため、相対的に密度が低いながらも嵩高い凝集体を作るため、焼成カオリンを用いた場合と比較して、再分散性を向上することができる。 In addition, the hydrous kaolin is uniformly dispersed in the relatively low-density aggregates formed by the pigment particles, the wet silica, and the aggregation control agent in the ink composition. Since high agglomerates are formed, redispersibility can be improved compared to the case of using calcined kaolin.

さらに、含水カオリンは、筆記した際にその扁平または板状の粒子形状から、筆記した際に、紙面に対して並行に載置される為、重ね書きした際にも紙面を引っ掻くことが無い為、紙面を削ること無く、筆記することが可能となる。 Furthermore, since the hydrous kaolin is placed in parallel with the paper surface when written due to its flat or plate-like particle shape when written, it does not scratch the paper surface even when overwritten. , it becomes possible to write without scraping the paper surface.

含水カオリンの平均粒子径は、0.1μm~5μmであることが好ましい。含水カオリンの平均粒子径が上記数値範囲内であれば、インキ組成物の再分散性、筆跡の発色性を高めることができ、紙面を削ることを防止することができる。また、さらに高い発色性えるという観点からは、0.2μm~3μmであることがより好ましく、0.5μm~2μmであることがさらに好ましい。含水カオリンの平均粒子径は、一例としては、レーザー回折式粒度分布測定機(商品名「MicrotracHRA9320-X100」、日機装株式会社)を用いてレーザー回折法で測定される粒度分布の体積累積50%時の粒子径(D50)により測定することができる。 The average particle size of hydrous kaolin is preferably 0.1 μm to 5 μm. If the average particle size of the hydrous kaolin is within the above numerical range, the redispersibility of the ink composition and the color development of the handwriting can be enhanced, and scraping of the paper surface can be prevented. Further, from the viewpoint of obtaining higher color development properties, the thickness is more preferably 0.2 μm to 3 μm, further preferably 0.5 μm to 2 μm. The average particle size of hydrous kaolin is, for example, measured by a laser diffraction method using a laser diffraction particle size distribution analyzer (trade name “Microtrac HRA9320-X100”, Nikkiso Co., Ltd.) at a volume cumulative 50% of the particle size distribution. can be measured by the particle size (D50) of

本発明に用いることができる含水カオリンとしては、具体的には、ASP-G90(平均粒子径0.2μm)、ASP-G92(平均粒子径0.2μm)、ASP-072(平均粒子径0.3μm)、ASP-101(平均粒子径0.4μm)、ASP-102(平均粒子径0.4μm)、ASP-170(平均粒子径0.4μm)、ASP-172(平均粒子径0.4μm)、ASP-200(平均粒子径0.4μm)、ASP-400P(平均粒子径3.5μm)、ASP-600(平均粒子径0.6μm)、ASP-602(平均粒子径0.6μm)、ASP-802(平均粒子径2.5μm)、ASP-900(平均粒子径1.5μm)、ASP-RO(平均粒子径0.4μm)、ASP-NCX1(平均粒子径0.7μm)(いずれも商品名、BASF社製)Hydrite PXN-LCS(平均粒子径0.68μm)、Hydrite RS (平均粒子径0.77μm)、Hydrite Flat-DS (平均粒子径5.0μm)、Barrisurf HX(平均粒子径1.49μm)、Eckalite 1(平均粒子径0.40μm)、Eckalite ED(平均粒子径0.32μm)(いずれも商品名、イメリススペシャリティーズジャパン(株)社製)、KaMin35(平均粒子径4.0μm)、KaMin35B(平均粒子径4.0μm)、 KaMin80(平均粒子径0.5μm)、 KaMin80B(平均粒子径0.5μm)、 KaMin90(平均粒子径0.4μm)、 KaMin90B(平均粒子径0.4μm) KaMinHG90(平均粒子径0.3μm)、KaMinTEK2001(平均粒子径0.25μm)、Polygloss90(平均粒子径0.2μm)、PolyplateP(平均粒子径0.8μm)、PolyplateP01(平均粒子径0.8μm)、PolyplateHMT(平均粒子径1.5μm)(いずれも商品名、KaMin LLC社製)、などが挙げられる。 Specific examples of hydrous kaolin that can be used in the present invention include ASP-G90 (average particle size: 0.2 μm), ASP-G92 (average particle size: 0.2 μm), ASP-072 (average particle size: 0.2 μm). 3 μm), ASP-101 (average particle size 0.4 μm), ASP-102 (average particle size 0.4 μm), ASP-170 (average particle size 0.4 μm), ASP-172 (average particle size 0.4 μm) , ASP-200 (average particle size 0.4 μm), ASP-400P (average particle size 3.5 μm), ASP-600 (average particle size 0.6 μm), ASP-602 (average particle size 0.6 μm), ASP -802 (average particle size 2.5 μm), ASP-900 (average particle size 1.5 μm), ASP-RO (average particle size 0.4 μm), ASP-NCX1 (average particle size 0.7 μm) (all products) Name, manufactured by BASF) Hydrite PXN-LCS (average particle size 0.68 μm), Hydrite RS (average particle size 0.77 μm), Hydrite Flat-DS (average particle size 5.0 μm), Barrisurf HX (average particle size 1 .49 μm), Eckalite 1 (average particle size 0.40 μm), Eckalite ED (average particle size 0.32 μm) (both trade names, manufactured by Imerys Specialties Japan Co., Ltd.), KaMin35 (average particle size 4.0 μm ), KaMin35B (average particle size 4.0 μm), KaMin80 (average particle size 0.5 μm), KaMin80B (average particle size 0.5 μm), KaMin90 (average particle size 0.4 μm), KaMin90B (average particle size 0.4 μm ) KaMinHG90 (average particle size 0.3 μm), KaMinTEK2001 (average particle size 0.25 μm), Polygloss 90 (average particle size 0.2 μm), Polyplate P (average particle size 0.8 μm), Polyplate P01 (average particle size 0.8 μm) , Polyplate HMT (average particle size 1.5 μm) (both trade names, manufactured by KaMin LLC), and the like.

水性インキ組成物における含水カオリンの含有量は、水性インキ組成物の総質量を基準として、1質量%~20質量%であることが好ましく、5質量%~15質量%であることがより好ましい。含水カオリンの含有量が上記数値範囲内であれば、インキ粘度が高くなりすぎること、ハードケーキ化、ならびに筆記する際に紙面を削ることを防止することができる。さらに、水性インキ組成物、およびそれを用いて形成させた筆跡の隠蔽性を維持することができる。 The content of hydrous kaolin in the water-based ink composition is preferably 1% by mass to 20% by mass, more preferably 5% by mass to 15% by mass, based on the total mass of the water-based ink composition. If the content of the hydrous kaolin is within the above numerical range, it is possible to prevent the ink viscosity from becoming too high, hard cake formation, and scraping of the paper surface during writing. Furthermore, the concealability of the water-based ink composition and the handwriting formed using it can be maintained.

(樹脂)
水性インキ組成物は、さらに樹脂を含むことができる。本発明に用いることができる樹脂としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体などが挙げられ、水溶性樹脂、樹脂が水中に粒子状に分散されてなる樹脂エマルションなどを用いることができる。水性インキ組成物にアクリル樹脂を含有させることにより、水性インキ組成物の定着性を向上させ、これを用いて形成される筆記線の耐擦性をさらに向上させることができる。
(resin)
The water-based ink composition can further contain a resin. Resins that can be used in the present invention include acrylic resins, urethane resins, ethylene-vinyl acetate copolymers, and the like. Water-soluble resins, resin emulsions in which resins are dispersed in water in the form of particles, and the like can be used. can be done. By including an acrylic resin in the water-based ink composition, the fixability of the water-based ink composition can be improved, and the abrasion resistance of the writing lines formed using the water-based ink composition can be further improved.

本発明に用いるアクリル樹脂としては、繰り返し単位にアクリル酸またはメタクリル酸を含むポリマーである。このアクリル樹脂は、任意のアルカリ等により溶解させたものまたは水に分散させたものいずれを用いても構わない。 The acrylic resin used in the present invention is a polymer containing acrylic acid or methacrylic acid in repeating units. The acrylic resin may be dissolved in any alkali or dispersed in water.

アクリル樹脂としては、アクリル酸エステル樹脂、アクリルスチレン共重合樹脂、アクリル酸エステル共重合樹脂、メタクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸エステル共重合樹脂などを用いることができる。これらの樹脂は、通常、エマルションとして用いられることが多い。これらのアクリル樹脂の分子量は特に限定されないが、一般に質量平均分子量で1,000~100,000のものが用いられる。 As the acrylic resin, an acrylic acid ester resin, an acrylic styrene copolymer resin, an acrylic acid ester copolymer resin, a methacrylic acid ester resin, a methacrylic acid ester copolymer resin, or the like can be used. These resins are usually used as emulsions in many cases. Although the molecular weight of these acrylic resins is not particularly limited, those having a weight average molecular weight of 1,000 to 100,000 are generally used.

本発明に用いることができるアクリル樹脂としては具体的には、JONCRYLシリーズ(BASF社製)、プライマルACシリーズ (ローム・アンド・ハース・ジャパン株式会社製)、JSRAEシリーズ(JSR株式会社製)、モビニールシリーズ(日本合成化学工業株式会社製)ニカゾールシリーズ(日本カーバイド工業株式会社製)、Neocrylシリーズ(DSM社製)、ボンコートシリーズ(DIC社製)などが挙げられる。 Specific examples of acrylic resins that can be used in the present invention include JONCRYL series (manufactured by BASF), Primal AC series (manufactured by Rohm and Haas Japan Co., Ltd.), JSRAE series (manufactured by JSR Corporation), Vinyl series (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.), Nikasol series (manufactured by Nippon Carbide Industry Co., Ltd.), Neocryl series (manufactured by DSM), Boncoat series (manufactured by DIC), and the like.

本発明に用いることができるウレタン樹脂としては、ポリエーテルポリオール共重合型、ポリエステルポリオール共重合型、ポリカーボネートポリオール共重合型などのウレタン樹脂を用いることができる。 As the urethane resin that can be used in the present invention, polyether polyol copolymerization type, polyester polyol copolymerization type, and polycarbonate polyol copolymerization type urethane resin can be used.

ウレタン樹脂として具体的には、Neorezシリーズ(DSM社製)、ハイドランシリーズ(DIC製)、ユリアーノWシリーズ(荒川化学工業社製)、スーパーフレックス(第一工業社製)、メルシシリーズ(トーヨーポリマー社製)などが挙げられる。 Specific examples of urethane resins include Neorez series (manufactured by DSM), Hydran series (manufactured by DIC), Yuriano W series (manufactured by Arakawa Chemical Industries), Superflex (manufactured by Daiichi Kogyo Co., Ltd.), Merci series (manufactured by Toyo Polymer company) and the like.

本発明に用いることができるエチレン-酢酸ビニル共重合体としては、具体的には、歩リゾールシリーズ(昭和電工社製)、スミカフレックスシリーズ(住友化学工業社製)などが挙げられる。 Specific examples of the ethylene-vinyl acetate copolymer that can be used in the present invention include Aurysol series (manufactured by Showa Denko KK) and Sumikaflex series (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.).

水性インキ組成物における樹脂の含有量は、水性インキ組成物の総質量を基準として、0.5~15質量%であることが好ましく、2~8質量%であることがより好ましい。 The content of the resin in the aqueous ink composition is preferably 0.5 to 15% by mass, more preferably 2 to 8% by mass, based on the total mass of the aqueous ink composition.

(凝集分散剤)
本発明による水性インキ組成物は、凝集分散剤を含むことができる。ここで凝集分散剤とは顔料粒子の表面に吸着し、顔料粒子を相互に離間させながら、顔料粒子同士の距離を一定以上に保ち、顔料粒子同士が直接凝集することを防ぐことができるものである。この結果、顔料粒子の凝集が抑制され、凝集体が形成される場合であっても、相対的に密度の低い凝集体が形成される。さらに、顔料粒子、湿式シリカ、凝集コントロール剤、含水カオリンで形成された嵩高い凝集体の顔料粒子に対して、前記の通りの効果を発揮するため、再分散性をさらに向上することができる。
(aggregating dispersant)
The aqueous ink composition according to the present invention can contain a flocculating dispersant. Here, the aggregating dispersant is an agent that adheres to the surface of the pigment particles, keeps the distance between the pigment particles at a certain level or more while separating the pigment particles from each other, and can prevent the pigment particles from directly aggregating. be. As a result, aggregation of the pigment particles is suppressed, and even if aggregates are formed, aggregates with relatively low density are formed. Furthermore, since the pigment particles, the wet silica, the aggregation control agent, and the bulky pigment particles formed by the hydrous kaolin exhibit the above effects, the redispersibility can be further improved.

このような凝集分散剤としては、多塩基酸のアルキロールアンモニウム塩が好ましく用いられる。多塩基酸は、複数の酸基を有していればよいが、より多数の酸基を有する酸性ポリマー、例えばアクリル酸、メタクリル酸、ポリビニルスルホン酸、ポリリン酸、などが挙げられる。また、これ以外にも、クロトン酸などの不飽和脂肪酸を重合させたポリマーも多塩基酸の例である。多塩基酸のアルキロールアンモニウム塩は、これらの多塩基酸にアルキロールアンモニウムを反応させることにより得ることができる。このような反応によって得られた塩は、下記の様な部分構造を含む。
-C(=O)-N(-R)(-R-OH)
ここで、Rはアルキル基、Rはアルキレン基である。本発明において用いられる分散凝集剤は、このような部分構造を有するポリマーが好ましい。このようなポリマーは、上記の構造を複数有していればよく、その分子量は特に限定されないが、質量平均分子量が1,000~100,000であることが好ましく、5,000~20,000であることがより好ましい。
Alkylolammonium salts of polybasic acids are preferably used as such aggregation dispersants. A polybasic acid may have a plurality of acid groups, but examples thereof include acidic polymers having a larger number of acid groups, such as acrylic acid, methacrylic acid, polyvinylsulfonic acid, and polyphosphoric acid. In addition to this, polymers obtained by polymerizing unsaturated fatty acids such as crotonic acid are also examples of polybasic acids. Alkylolammonium salts of polybasic acids can be obtained by reacting these polybasic acids with alkylolammonium. Salts obtained by such reactions contain partial structures as shown below.
—C(=O)—N(—R 1 )(—R 2 —OH)
Here, R 1 is an alkyl group and R 2 is an alkylene group. The dispersing flocculant used in the present invention is preferably a polymer having such a partial structure. Such a polymer may have a plurality of the above structures, and its molecular weight is not particularly limited. is more preferable.

また、用いられる顔料によっては、カルボキシル基などの酸性基が同様の機能を発揮することもある。すなわち、凝集分散剤として、酸性基を含むポリマー類を用いることもできる。 Also, depending on the pigment used, an acidic group such as a carboxyl group may exhibit a similar function. That is, polymers containing acidic groups can also be used as the aggregation dispersant.

本発明において凝集分散剤は、上記のような基によって顔料粒子の表面に結合し、また他の凝集分散剤分子と水素結合することにより、ポリマーの主鎖構造が顔料粒子間に入り込み、顔料粒子同士を離間させるものと考えられる。 In the present invention, the aggregating dispersant is bonded to the surface of the pigment particles by the groups as described above, and hydrogen bonds with other aggregating dispersant molecules, so that the main chain structure of the polymer enters between the pigment particles and the pigment particles It is considered to separate them.

このような凝集分散剤は、一般に市販されており、例えばAnti-Terra 203、Anti-Terra 204、Anti-Terra 206、Anti-Terra 250、Anti-Terra U、DISPER BYK-102、DISPER BYK-180、DISPER BYK-191(いずれも商品名、ビックケミー社製)、TEGO Disper630、TEGO Disper700(いずれも商品名、エボニックデグサジャパン社製)などが挙げられる。 Such flocculating dispersants are generally commercially available, for example Anti-Terra 203, Anti-Terra 204, Anti-Terra 206, Anti-Terra 250, Anti-Terra U, DISPER BYK-102, DISPER BYK-180, DISPER BYK-191 (both trade names, manufactured by BYK-Chemie), TEGO Disper630, TEGO Disper700 (both trade names, manufactured by Evonik Degussa Japan), and the like.

(体質材)
本発明による水性インキ組成物は、その性能に影響を及ぼさない範囲で、湿式シリカ、含水カオリンの他に体質材を含んでもよい。本発明において体質材は従来知られている任意のものから選択することができるが、具体的には、焼成カオリン、タルク、マイカ、クレー、ベントナイト、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。また、炭酸カルシウム、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウムなどのウィスカーなどを用いることもできる。
(Body material)
The water-based ink composition according to the present invention may contain an extender in addition to wet silica and hydrous kaolin within a range that does not affect its performance. In the present invention, the extender can be selected from any conventionally known ones. Specific examples include calcined kaolin, talc, mica, clay, bentonite, calcium carbonate, barium sulfate, and aluminum hydroxide. be done. Whiskers such as calcium carbonate, potassium titanate, magnesium sulfate, and calcium sulfate can also be used.

水性インキ組成物における体質材の含有量は、水性インキ組成物の総質量を基準として、1質量%~20質量%であることが好ましく、5質量%~15質量%であることがより好ましい。体質材の含有量が上記数値範囲内であれば、インキ粘度が高くなりすぎること、ハードケーキ化、ならびに筆記する際のインキ吐出性の低下を防止することができる。さらに、水性インキ組成物、およびそれを用いて形成させた筆跡の隠蔽性を維持することができる。 The content of the extender in the aqueous ink composition is preferably 1% by mass to 20% by mass, more preferably 5% by mass to 15% by mass, based on the total mass of the aqueous ink composition. If the content of the extender is within the above numerical range, it is possible to prevent excessive increase in ink viscosity, formation of a hard cake, and deterioration of ink jettability during writing. Furthermore, the concealability of the water-based ink composition and the handwriting formed using it can be maintained.

(補色顔料)
本発明による水性インキ組成物は、得られる筆記線の色彩を調整するため、補色顔料を含んでいてもよい。特に、主たる顔料粒子として白色の酸化チタンを選択した場合、補色顔料との組み合わせにより種々の発色を実現できる。補色顔料は、特に限定されず、赤、青、黄、緑、白、黒など様々な色の顔料を用いることができる。補色顔料としては、例えば、SPシリーズ(冨士色素株式会社製)Emacolシリーズ、Sandyeシリーズ(以上、山陽色素株式会社製)、ルミコールシリーズ(日本蛍光化学株式会社製)、EM・Colorシリーズ(東洋インキ社製)、シンロイヒカラーベースシリーズ(シンロイヒ社製)、WAカラーシリーズ(大日精化社製)などが挙げられる。
(complementary pigment)
The water-based ink composition according to the present invention may contain a complementary color pigment to adjust the color of the resulting writing line. In particular, when white titanium oxide is selected as the main pigment particles, various colors can be produced by combining with complementary color pigments. The complementary color pigment is not particularly limited, and pigments of various colors such as red, blue, yellow, green, white and black can be used. As complementary color pigments, for example, SP series (manufactured by Fuji Pigment Co., Ltd.) Emacol series, Sandye series (manufactured by Sanyo Pigment Co., Ltd.), Lumicol series (manufactured by Nihon Shokuryo Kagaku Co., Ltd.), EM Color series (Toyo Ink (manufactured by Shinroihi Co., Ltd.), Shinroihi Color Base Series (manufactured by Shinroihi Co., Ltd.), WA Color Series (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.), and the like.

水性インキ組成物における補色顔料の含有量は、水性インキ組成物の総質量を基準として、0.01~15質量%であることが好ましく、0.1~10質量%であることがより好ましい。 The content of the complementary color pigment in the aqueous ink composition is preferably 0.01 to 15% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass, based on the total mass of the aqueous ink composition.

(その他)
また、水性インキ組成物は、必要に応じて、界面活性剤、防腐剤、濡れ剤、消泡剤、防錆剤、pH調整剤、気泡抑制剤、気泡吸収剤、剪断減粘性付与剤および粘度調整剤などを含んでいてもよい。
(others)
In addition, the water-based ink composition may optionally contain surfactants, preservatives, wetting agents, antifoaming agents, rust inhibitors, pH adjusters, foam inhibitors, foam absorbers, shear thinning agents and viscosity enhancers. It may contain a regulator and the like.

(筆記具用水性インキ組成物)
本発明による水性インキ組成物の粘度は低いことが好ましい。組成物の粘度の測定はE型回転粘度計(ブルックフィールド社製)を用いて行うことができる。具体的には、20℃における水性インキ組成物の粘度は、回転数が100rpm(剪断速度380sec-1)の条件で測定した場合、1~20mPa・sであることが好ましく、8~18mPa・sであることがより好ましい。水性インキ組成物の粘度が上記数値範囲内であれば、マーカーなどの筆記用具に使用した場合のインキ吐出性を向上させることができ、またフィルムなど非浸透性の記録媒体への筆記性が向上する。
(Aqueous ink composition for writing instruments)
The aqueous ink composition according to the invention preferably has a low viscosity. The viscosity of the composition can be measured using an E-type rotational viscometer (manufactured by Brookfield). Specifically, the viscosity of the water-based ink composition at 20° C. is preferably 1 to 20 mPa·s, preferably 8 to 18 mPa·s, when measured at a rotation speed of 100 rpm (shear rate of 380 sec −1 ). is more preferable. If the viscosity of the water-based ink composition is within the above numerical range, it is possible to improve the ink ejection property when used for writing instruments such as markers, and also improve the writing property on impermeable recording media such as films. do.

水性インキ組成物のpHは、6.0~10.0であることが好ましく、7.0~9.0であることがより好ましい。水性インキ組成物のpHが上記数値範囲内であれば、インキの変色やインキ粘度が高くなることなどがなく、インキに影響がなく、用いることができる。本発明において、pHの値は、例えばIM-40S型pHメーター(東亜ディーケーケー株式会社製)により20℃にて測定することができる。 The pH of the aqueous ink composition is preferably 6.0 to 10.0, more preferably 7.0 to 9.0. If the pH of the water-based ink composition is within the above numerical range, the ink can be used without causing discoloration or an increase in ink viscosity. In the present invention, the pH value can be measured at 20° C. using, for example, an IM-40S type pH meter (manufactured by Toa DKK Co., Ltd.).

本願発明による水性インキ組成物が、優れた再分散性を発現する理由は、詳細には解明されていないが、以下の様なメカニズムによるものと推定される。 Although the reason why the water-based ink composition according to the present invention exhibits excellent redispersibility has not been clarified in detail, it is presumed to be due to the following mechanism.

前記のとおり、顔料粒子、湿式シリカ、凝集コントロール剤により、相対的に密度の低い凝集体を形成するが、特に顔料粒子が酸化チタン等比重の大きいものである場合、経時により凝集体が次第に最密充填されハードケーキとなる。ここに含水カオリンを併用することで含水カオリンの扁平、板状構造が凝集体となった顔料粒子間に存在することで最密充填を阻害することで再分散性が従来よりもよくなると考えらえる。さらに凝集分散剤が、顔料粒子の表面に吸着し、顔料粒子同士の距離を一定に保つことができるため、最密充填を阻害にさらに効果的に働き、再分散性をより向上させると考える。 As described above, the pigment particles, wet silica, and aggregation control agent form aggregates with a relatively low density, but especially when the pigment particles have a high specific gravity such as titanium oxide, the aggregates gradually become maximum over time. It is densely packed and becomes a hard cake. It is thought that by using hydrous kaolin together, the flattened, plate-like structure of hydrous kaolin will be present between aggregated pigment particles, which will inhibit close-packing and improve redispersibility. I get it. Furthermore, since the aggregating dispersant can be adsorbed on the surface of the pigment particles and maintain a constant distance between the pigment particles, it is believed that it works more effectively to inhibit close packing and further improves redispersibility.

本発明による水性インキ組成物は、従来知られている任意の方法により製造することができる。具体的には、前記各成分を必要量配合し、プロペラ攪拌、ホモディスパー、またはホモミキサーなどの各種攪拌機やビーズミルなどの各種分散機などにて混合し、製造することができる。 The aqueous ink composition according to the present invention can be produced by any conventionally known method. Specifically, the necessary amount of each of the above components is blended and mixed with various stirrers such as a propeller stirrer, a homodisper, or a homomixer, and various dispersers such as a bead mill.

(筆記具)
本発明の水性インキ組成物は、繊維チップ、フェルトチップ、プラスチックチップなどのペン芯またはボールペンチップなどを筆記先端としたマーキングペンやボールペン、金属製の筆記先端を用いた万年筆などの筆記具に用いることができる。その中でも、ペン先が繊維チップ、フェルトチップである筆記具に用いた際に、チップ内での顔料粒子の沈降を抑制できる為、筆記性能が向上するなど、特にその効果が高くなる。また、前記ペン芯の気孔率は、50~80%とすることが好ましい。前記ペン芯の気孔率が上記数値範囲内であれば、前記顔料の目詰まりがなく、適切なインキ吐出量を維持することができる。
(writing implements)
The water-based ink composition of the present invention can be used in writing instruments such as marking pens and ballpoint pens with pen cores such as fiber tips, felt tips and plastic tips, ballpoint pen tips, and fountain pens with metal writing tips. can be done. Among them, when used in a writing instrument with a fiber tip or a felt tip, it can suppress the sedimentation of pigment particles in the tip, thereby improving the writing performance. Moreover, the porosity of the pen core is preferably 50 to 80%. When the porosity of the pen core is within the above numerical range, clogging of the pigment does not occur and an appropriate amount of ink ejection can be maintained.

本発明の筆記具は、水性インキ組成物を直に充填する構成のものであってもよく、水性インキ組成物を充填することのできるインキ収容体またはインキ吸蔵体を備えるものであってもよい。 The writing instrument of the present invention may be of a construction in which the water-based ink composition is directly filled, or may be provided with an ink reservoir or ink-absorbing body capable of being filled with the water-based ink composition.

本発明の筆記具の出没機構は、特に限定されず、ペン先を覆うキャップを備えたキャップ式、ノック式、回転式およびスライド式などが挙げられる。また、軸筒内にペン先を収容可能な出没式であってもよい。 The retracting mechanism of the writing instrument of the present invention is not particularly limited, and includes a cap type provided with a cap covering the pen tip, a knock type, a rotating type, a sliding type, and the like. Moreover, it may be of a retractable type in which the pen tip can be accommodated in the barrel.

また、筆記具におけるインキ供給機構についても特に限定されるものではなく、例えば、(1)繊維束などからなるインキ誘導芯をインキ流量調節部材として備え、水性インキ組成物をペン先に供給する機構、(2)櫛溝状のインキ流量調節部材を備え、これを介在させ、水性インキ組成物をペン先に供給する機構、(3)弁機構によるインキ流量調節部材を備え、水性インキ組成物をペン先に供給する機構、および(4)ペン先を具備したインキ収容体または軸筒より、水性インキ組成物を直接、ペン先に供給する機構などを挙げることができる。 In addition, the ink supply mechanism of the writing instrument is not particularly limited. For example, (1) a mechanism that includes an ink guide core made of a fiber bundle or the like as an ink flow rate control member and supplies a water-based ink composition to the pen tip; (2) A mechanism having a comb groove-shaped ink flow rate control member interposed therebetween to supply the water-based ink composition to the pen tip; and (4) a mechanism for directly supplying the water-based ink composition to the pen tip from an ink container or barrel provided with the pen tip.

一実施形態において、筆記具は、マーキングペンであり、ペン先は、特に限定されず、例えば、繊維チップ、フェルトチップまたはプラスチックチップなどであってよく、さらに、その形状は、砲弾型、チゼル型または筆ペン型などであってよい。 In one embodiment, the writing instrument is a marking pen, and the pen tip is not particularly limited, and may be, for example, a fiber tip, felt tip, or plastic tip. It may be a brush pen type or the like.

一実施形態において、筆記具は、ボールペンであり、インキ逆流防止体を備えたボールペンであることが好ましい。 In one embodiment, the writing instrument is a ballpoint pen, preferably a ballpoint pen with an ink backflow preventer.

本発明を諸例を用いて説明すると以下の通りである。
(実施例1)
下記原材料および配合量にて、室温で1時間攪拌混合することにより、筆記具用インキ組成物を得た。得られた水性インキ組成物の粘度をE型回転粘度計(DV-II+Pro、コーン型ローターCPE-42、ブルックフィールド社製)により測定した。具体的には、20℃、剪断速度380sec-1(回転速度100rpm)における粘度は13mPa・sであった。
・顔料粒子 25質量%
(表面がアルミナ処理された酸化チタン粒子、平均粒子径:0.21μm、テイカ株式会社製、商品名:JR-405)
・湿式シリカ 2質量%
(平均粒子径2μm、商品名:MizkasilP-527、水沢化学工業社製)
・含水カオリン 10質量%
(平均粒子径0.6μm、商品名:ASP-600、BASF社製)
・凝集分散剤 1.5質量%
(高分子量酸性ポリマーのアルキロールアンモニウム塩、商品名:Anti-Terra 250、ビックケミー社製)
・凝集コントロール剤 2質量%
(カルボキシメチルセルロース、10%水溶液、商品名:F-907A、第一工業製薬(株)社製)
・アクリル樹脂 7質量%
(スチレン-アクリル酸共重合体エマルジョン、固形分含有量47%、商品名:JONCRYL PDX-7600、BASF社製)
・濡れ剤 0.4質量%
(アセチレングリコール、商品名:ダイノール604、日信化学工業(株)社製)
・防腐剤 0.2質量%
(1,2-ベンゾイソチアゾリン-3-オン、商品名:プロキセルXL-2、ロンザジャパン(株)社製)
・イオン交換水 61.9質量%
The present invention will be explained using various examples as follows.
(Example 1)
An ink composition for writing utensils was obtained by stirring and mixing the following raw materials and blending amounts at room temperature for 1 hour. The viscosity of the obtained water-based ink composition was measured with an E-type rotational viscometer (DV-II+Pro, cone rotor CPE-42, manufactured by Brookfield). Specifically, the viscosity at 20° C. and shear rate of 380 sec −1 (rotational speed of 100 rpm) was 13 mPa·s.
・ Pigment particles 25% by mass
(Titanium oxide particles whose surface is treated with alumina, average particle size: 0.21 μm, manufactured by Tayca Corporation, trade name: JR-405)
・Wet silica 2% by mass
(Average particle size 2 μm, trade name: Mizkasil P-527, manufactured by Mizusawa Chemical Industry Co., Ltd.)
・Hydrated kaolin 10% by mass
(Average particle size 0.6 μm, trade name: ASP-600, manufactured by BASF)
・ Aggregate dispersant 1.5% by mass
(Alkylolammonium salt of high-molecular-weight acidic polymer, trade name: Anti-Terra 250, manufactured by BYK-Chemie)
・ Aggregation control agent 2% by mass
(Carboxymethylcellulose, 10% aqueous solution, trade name: F-907A, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
・Acrylic resin 7% by mass
(Styrene-acrylic acid copolymer emulsion, solid content 47%, trade name: JONCRYL PDX-7600, manufactured by BASF)
・ Wetting agent 0.4% by mass
(Acetylene glycol, trade name: Dynol 604, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.)
・Preservative 0.2% by mass
(1,2-benzisothiazolin-3-one, trade name: Proxel XL-2, manufactured by Lonza Japan Co., Ltd.)
・Ion-exchanged water 61.9% by mass

(実施例2~4、比較例1~6)
実施例1に対して、配合する成分の種類や添加量を表1に示したとおりに変更して、実施例2~4、比較例1~6のインキ組成物を得た。これらの例で使用した材料の詳細は以下の通りである。
・酸化チタン(1) JR-405(Al処理、平均粒径:0.21μm、テイカ株式会社製)
・酸化チタン(2) JR-600E(Al処理、平均粒径:0.27μm、テイカ株式会社製)
・湿式シリカ(1) (Mizkasil P-527、水沢化学工業社製)
・湿式シリカ(2) (Mizkasil P-763、水沢化学工業社製)
・乾式シリカ (アエロジル200、日本アエロジル社製)
・含水カオリン(1) (ASP-600、平均粒径:0.6μm、BASF社製)
・含水カオリン(2) (ASP-900、平均粒径:1.5μm、BASF社製)
・焼成カオリン (Satintone 5HB、平均粒径:0.8μm、BASF社製)
・凝集分散剤 Anti-Terra 250(高分子量酸性ポリマーのアルキロールアンモニウム塩、ビックケミー製)
・凝集コントロール剤 CMC(カルボキシメチルセルロース 商品名:F-907A、第一工業製薬(株)社製)
・アクリル樹脂 JONCRYL PDX-7600(スチレン-アクリル酸共重合体エマルション、固形分含有量47%、BASF社製)
・ウレタン樹脂 Neorez R-650 (ポリエーテルポリオール共重合型ウレタン樹脂エマルション、固形分含有量38%、DSM社製)
(Examples 2-4, Comparative Examples 1-6)
Ink compositions of Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 6 were obtained by changing the types and amounts of components to be blended from Example 1 as shown in Table 1. Details of the materials used in these examples are as follows.
・ Titanium oxide (1) JR-405 (Al 2 O 3 treatment, average particle size: 0.21 μm, manufactured by Tayca Corporation)
・ Titanium oxide (2) JR-600E (Al 2 O 3 treatment, average particle size: 0.27 μm, manufactured by Tayca Corporation)
・ Wet silica (1) (Mizkasil P-527, manufactured by Mizusawa Chemical Industry Co., Ltd.)
・ Wet silica (2) (Mizkasil P-763, manufactured by Mizusawa Chemical Industry Co., Ltd.)
・ Dry silica (Aerosil 200, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
・ Hydrous kaolin (1) (ASP-600, average particle size: 0.6 μm, manufactured by BASF)
・ Hydrous kaolin (2) (ASP-900, average particle size: 1.5 μm, manufactured by BASF)
・ Calcined kaolin (Satintone 5HB, average particle size: 0.8 μm, manufactured by BASF)
・Aggregating dispersant Anti-Terra 250 (alkylol ammonium salt of high-molecular-weight acidic polymer, manufactured by BYK-Chemie)
Aggregation control agent CMC (Carboxymethylcellulose trade name: F-907A, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
・ Acrylic resin JONCRYL PDX-7600 (styrene-acrylic acid copolymer emulsion, solid content 47%, manufactured by BASF)
・ Urethane resin Neorez R-650 (polyether polyol copolymer urethane resin emulsion, solid content 38%, manufactured by DSM)

(再分散性の評価)
水性インキ組成物を、直径15mmの密閉ガラス試験管に入れて、常温にて14日間放置した。その後、一度沈降した各ガラス試験管を上下に振とうして、水性インキ組成物の再分散状態を目視により観察した。下記基準に従って、凝集状態を評価した。
A:振とうにより、容易に再分散された
B:振とうにより再分散されるが、時間がかかったもの
C:振とうにより十分に再分散されないもの
D:振とうしても再分散しないもの
(Evaluation of redispersibility)
The water-based ink composition was placed in a sealed glass test tube with a diameter of 15 mm and allowed to stand at room temperature for 14 days. After that, each glass test tube that had settled once was shaken up and down, and the state of redispersion of the water-based ink composition was visually observed. Aggregation state was evaluated according to the following criteria.
A: Easily redispersed by shaking B: Redispersed by shaking, but it took a long time C: Not sufficiently redispersed by shaking D: Not redispersed by shaking

(筆跡発色性の評価)
ペン先には、気孔率60%の砲弾型ポリエステル繊維芯のチップを用いた。このマーキングペンにより、筆記試験用紙に筆記を行った。その際の筆跡発色性を目視により観察した。なお、筆記試験用紙として黒色紙(紀州製紙(株)社製、色上質紙、中厚口)を用いた。
A:筆跡が筆記面を隠蔽しており、良好な筆跡が得られている。
B:筆跡が筆記面を隠蔽しているものの十分でなく、筆記面の色がやや透過している。
C:筆跡は視認できるが、筆記面をほとんど隠蔽しておらず、筆記面の色が透過している。
D:筆跡の視認ができず、筆記面を全く隠蔽していない。
(Evaluation of handwriting color development)
For the pen tip, a bullet-shaped polyester fiber core tip with a porosity of 60% was used. With this marking pen, writing was performed on the writing test paper. At that time, handwriting color development was visually observed. Black paper (manufactured by Kishu Paper Co., Ltd., colored high-quality paper, medium thickness) was used as the paper for the writing test.
A: The handwriting covers the writing surface, and good handwriting is obtained.
B: Although the handwriting covers the writing surface, it is not sufficient, and the color of the writing surface is somewhat transparent.
C: The handwriting is visible, but the writing surface is hardly hidden, and the color of the writing surface is transmitted.
D: No handwriting was visible, and the writing surface was not covered at all.

(書き出し性能の評価)
ペン先には、気孔率60%の砲弾型ポリエステル繊維芯のチップを用いた。このマーキングペンを用い、筆記試験用紙に筆記した後、チップ上向き状態で30日間放置した後、筆記試験用紙に筆記し、そのときの紙面の状態を目視により観察した。なお、筆記試験用紙として黒色紙を用いた。
A:筆跡が筆記面を隠蔽しており、良好な筆跡が得られている。
B:筆跡が筆記面を隠蔽しているものの十分でなく、筆記面の色がやや透過している。
C:筆跡の視認ができず、筆記面を全く隠蔽していない。
(Evaluation of writing performance)
For the pen tip, a bullet-shaped polyester fiber core tip with a porosity of 60% was used. After writing on a writing test paper using this marking pen, the writing test paper was left for 30 days with the tip facing upward, and then the writing test paper was written on, and the state of the paper surface at that time was visually observed. Black paper was used as the writing test paper.
A: The handwriting covers the writing surface, and good handwriting is obtained.
B: Although the handwriting covers the writing surface, it is not sufficient, and the color of the writing surface is somewhat transparent.
C: No handwriting was visible, and the writing surface was not covered at all.

Figure 0007121153000001
Figure 0007121153000001

(表1)の結果から明らかなように、本発明の筆記具用水性インキ組成物は、インキの再分散性に優れており、インキ保存安定性が良好であった。さらに、筆記具にペン先には、気孔率60%の砲弾型ポリエステル繊維芯のチップを用いたマーカーにより筆記した際に、筆跡発色性が良好であり、書き出し性能も良好であった。特に書き出し性能においては、実施例のインキ組成物を用いた際には、チップ内での顔料の沈降もなく、良好な筆記性能が得られていた。
As is clear from the results in Table 1, the aqueous ink composition for writing instruments of the present invention was excellent in redispersibility of the ink and good in ink storage stability. Furthermore, when writing was performed with a marker using a bullet-shaped polyester fiber core tip with a porosity of 60%, the pen tip had good handwriting color development and good writing performance. Particularly in terms of writing performance, when the ink compositions of Examples were used, there was no sedimentation of the pigment in the tip, and good writing performance was obtained.

Claims (5)

顔料粒子と、湿式シリカと、含水カオリンと、凝集コントロール剤と、水とを含むことを特徴とする、筆記用具用水性インキ組成物であって、前記凝集コントロール剤がセルロース誘導体であり、前記組成物の粘度が、20℃、回転数100rpm(剪断速度380sec-1)の条件下で1~20mPa・sである、組成物。 An aqueous ink composition for writing instruments, comprising pigment particles, wet silica, hydrous kaolin, an aggregation control agent, and water, wherein the aggregation control agent is a cellulose derivative; A composition having a viscosity of 1 to 20 mPa·s at 20° C. and a rotation speed of 100 rpm (shear rate of 380 sec −1 ). 前記顔料粒子が酸化チタンを含む、請求項1に記載の組成物。 2. The composition of claim 1, wherein said pigment particles comprise titanium oxide. さらに凝集分散剤を含み、前記凝集分散剤が多塩基酸のアルキロールアンモニウム塩である、請求項1または2に記載の組成物。 3. The composition according to claim 1 or 2, further comprising a flocculating dispersant, said flocculating dispersant being an alkylol ammonium salt of a polybasic acid . 前記含水カオリンが、その平均粒子径が0.1μm~5.0μmである、請求項1~3のいずれか1項に記載の組成物。 The composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the hydrous kaolin has an average particle size of 0.1 µm to 5.0 µm. 請求項1~4のいずれか1項に記載の組成物を収容してなることを特徴とする、筆記具。
A writing utensil containing the composition according to any one of claims 1 to 4.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007518656A (en) 2003-11-21 2007-07-12 アイメリーズ カオリン,インコーポレーテッド Rapidly dispersible hydrous kaolin
JP2008115226A (en) 2006-11-01 2008-05-22 Pilot Corporation Ink composition for aqueous ballpoint pen and aqueous ballpoint pen by using the same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3122781B2 (en) * 1993-03-31 2001-01-09 ぺんてる株式会社 Water-based white pigment ink for ballpoint pens
JPH11148040A (en) * 1997-11-17 1999-06-02 Mitsubishi Pencil Co Ltd Water base ink composition for ball-point pen
JP3774776B2 (en) * 1998-01-30 2006-05-17 ぺんてる株式会社 Water-based pigment ink for writing instruments
KR100976919B1 (en) * 2007-12-20 2010-08-18 류시락 Ink with nano size silica sol dispersed therein for use on a white board

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007518656A (en) 2003-11-21 2007-07-12 アイメリーズ カオリン,インコーポレーテッド Rapidly dispersible hydrous kaolin
JP2008115226A (en) 2006-11-01 2008-05-22 Pilot Corporation Ink composition for aqueous ballpoint pen and aqueous ballpoint pen by using the same

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